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EP1315960B1 - Procede et dispositif de mesure de la teneur en humidite pendant l'optimisation d'un procede de sechage - Google Patents

Procede et dispositif de mesure de la teneur en humidite pendant l'optimisation d'un procede de sechage Download PDF

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Publication number
EP1315960B1
EP1315960B1 EP01958769A EP01958769A EP1315960B1 EP 1315960 B1 EP1315960 B1 EP 1315960B1 EP 01958769 A EP01958769 A EP 01958769A EP 01958769 A EP01958769 A EP 01958769A EP 1315960 B1 EP1315960 B1 EP 1315960B1
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EP
European Patent Office
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moisture content
drying
during
radiation
electromagnetic radiation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01958769A
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German (de)
English (en)
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EP1315960A1 (fr
Inventor
Brith Claesson
Uno GÄFVERT
Stefan Backa
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ABB AB
Original Assignee
ABB AB
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Publication date
Application filed by ABB AB filed Critical ABB AB
Publication of EP1315960A1 publication Critical patent/EP1315960A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1315960B1 publication Critical patent/EP1315960B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
    • G01N22/04Investigating moisture content

Definitions

  • the invention relates to a method of measuring the moisture content during drying of an organic material, in which the moisture content in the material is determined based on the dielectric properties of the material and in which electromagnetic radiation is emitted towards the surface of the material, and the determination of the moisture content is performed based on the effect that the material has on said electromagnetic radiation.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Claims (19)

  1. Procédé de mesure de la teneur en humidité pendant le séchage d'un matériau organique, par lequel la teneur en humidité du matériau est déterminée à partir des propriétés diélectriques du matériau, et par lequel un rayonnement électromagnétique est envoyé vers une surface du matériau, et où la détermination de la teneur en humidité est basée sur l'effet de la matériau sur le rayonnement électromagnétique, caractérisé en ce qu'un changement de l'effet du matériau sur le rayonnement électromagnétique en fonction du temps est détecté, et en ce qu'une entrée de données dans un modèle mathématique pour déterminer la teneur en humidité du matériau pendant le séchage est déterminée d'après la quantité d'énergie consommée pour l'évaporation du liquide en liaison avec le procédé de séchage pendant une période de temps donnée.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite entrée de données comprend un paramètre de réglage JP obtenu selon : JP = f ( données spectrales , Fk in , énergie ΔE
    Figure imgb0008

    où Fkin est le rapport d'humidité initial de la charge de séchage.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le modèle permettant de déterminer la teneur en humidité est un modèle du type : Rapport d humidité = f ( données spectrales , Fk in , JP , autre entrée )
    Figure imgb0009

    où une autre entrée se rapporte à au moins un élément parmi le type de bois, le volume de séchage, la dimension du bois, la température de séchage et l'écoulement d'air dans la chambre de séchage.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite période de temps comprend une période pendant laquelle généralement toute l'énergie consommée pour le séchage est également consommée pour l'évaporation du liquide présent dans le matériau.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite période de temps est une période pendant laquelle la température du matériau est généralement constante lorsque l'unité énergie/temps appliquée est constante.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite période de temps se situe avant le moment auquel une saturation des fibres apparaît dans le matériau.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que ladite période de temps se trouve dans une partie initiale de la période de temps pendant laquelle généralement toute l'énergie consommée pour le séchage est également consommée pour l'évaporation du liquide présent dans le matériau et/ou pendant laquelle la température du matériau est généralement constante lorsque l'unité énergie/temps appliquée est constante.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le rayonnement électromagnétique comprend un premier spectre de fréquences connu, et en ce que ce spectre est comparé de façon continue ou continuelle à un deuxième spectre de fréquences, formé par l'effet du matériau sur le premier spectre de fréquences, afin d'obtenir des données spectrales.
  9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le spectre de fréquences comprend principalement des longueurs d'onde comprises dans la gamme de fréquences de 1 à 1000 MHz, de préférence dans la gamme de 1 à 500 MHz, et mieux de 10 à 250 MHz.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le rayonnement renvoyé par le matériau est détecté et comparé au rayonnement qui a été envoyé vers le matériau afin de déterminer les effets du matériau sur le rayonnement.
  11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le rayonnement transmis par le matériau est détecté et comparé au rayonnement émis afin de déterminer l'effet du matériau sur le rayonnement.
  12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le matériau comprend du bois, de préférence du bois destiné être utilisé comme bois de charpente.
  13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la teneur en humidité qui est déterminée pour le matériau est introduite sous forme d'entrée de données dans un ou plusieurs modèles ou dispositifs existants destinés à commander le procédé de séchage.
  14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit ou lesdits modèle(s) est/sont utilisé(s) pour commander un ou plusieurs paramètres de traitement dans un procédé de séchage.
  15. Dispositif de mesure de la teneur en humidité pendant le séchage d'un matériau organique, ledit dispositif étant équipé d'un moyen pour déterminer la teneur en humidité du matériau à partir des propriétés diélectriques du matériau, ledit moyen comprenant un moyen pour émettre un rayonnement électromagnétique vers la surface du matériau, et la détermination de la teneur en humidité étant basée sur l'effet du matériau sur ledit rayonnement électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend
    - un moyen pour détecter un changement de l'effet du matériau sur le rayonnement électromagnétique en fonction du temps, et
    - un moyen pour établir une entrée de données dans un modèle mathématique pour déterminer la teneur en humidité du matériau pendant le séchage en s'appuyant sur la quantité d'énergie consommée pour l'évaporation du liquide en liaison avec le procédé de séchage pendant une période de temps donnée.
  16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le moyen destiné à émettre un rayonnement vers le matériau comprend une ou plusieurs antennes, chacune étant disposée pour émettre un rayonnement ayant un spectre de fréquences connu vers le matériau.
  17. Dispositif selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour détecter le rayonnement qui a été renvoyé par ou transmis par le matériau, et une unité pour effectuer une comparaison continue ou continuelle des différences entre des données spectrales pour chaque spectre de fréquences émis et des données spectrales pour le spectre de fréquences renvoyé ou transmis correspondant, et une évaluation de ces différences afin de déterminer la teneur en humidité du matériau.
  18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'unité de comparaison et d'évaluation comprend un réseau neuronal et/ou une unité électronique ayant un logiciel de régression PLS (« Partial Least Squares », moindres carrés partiels).
  19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que le moyen permettant d'établir une entrée de données dans le modèle mathématique comprend une unité électronique ayant un logiciel adapté pour comparer des changements pendant un temps de la valeur de teneur en humidité qui est déterminée et de la quantité de liquide qui, pendant un temps correspondant, a été amenée à s'évaporer en liaison avec le séchage du matériau.
EP01958769A 2000-08-16 2001-08-13 Procede et dispositif de mesure de la teneur en humidite pendant l'optimisation d'un procede de sechage Expired - Lifetime EP1315960B1 (fr)

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EP1315960A1 EP1315960A1 (fr) 2003-06-04
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